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文檔簡介
線性代數(shù)期末考試重點LTA的所有的特征值均不等于零求法:①伴隨矩陣法:②初等變換法:或,E是單位矩陣性質:(1)矩陣可逆,則的逆矩陣是唯一的(2)設是階矩陣,則有下列結論①若可逆,則也可逆,且②若可逆,則③若可逆,數(shù)也可逆,且,則可逆,且④若為同階矩陣且均可逆,則也可逆,且5.方陣A的行列式:滿足下述運算規(guī)律(設為階方陣,為數(shù))6.伴隨矩陣:行列式的各個元素的代數(shù)余子式所構成的如下的矩陣,稱為矩陣的伴隨矩陣(注意行與列的標記的不同)伴隨矩陣具有性質:常見的公式有:①等7.初等矩陣:由單位矩陣經(jīng)過一次初等變換后所得的矩陣稱為初等矩陣。三種初等變換對應著三種初等矩陣,分別記為:(1)(2)(3)(互換E的第、列)(E的第行乘以不為零的數(shù))(把E的行的倍加到第行上)初等矩陣具有下述性質:初等矩陣的轉置仍為初等矩陣;初等矩陣都是可逆矩陣,其逆矩陣仍為初等矩陣且、、;初等矩陣的行列式分別是-1,k,1。8.矩陣的初等變換:初等行變換:下面三種變換稱為矩陣的初等行變換:1對調兩行;記為2以數(shù)乘某一行中的所有元素;記為對換第行第行乘3把某一行所有元素的倍加到另一行對應的元素上去;記為中矩陣的行換成列,即得矩陣的初等列變換的定義.第行倍加到第行上。把定義矩陣的初等行變換和初等列變換統(tǒng)稱矩陣初等變換矩陣的初等變換與初等矩陣的關系:設A是一個矩陣,則1對A施行一次初等行變換,相當于在A的左邊乘以相應的階初等矩陣;2對A施行一次初等列變換,相當于在A的右邊乘以相應的階初等矩陣9.矩陣的等價:如果矩陣經(jīng)過有限次初等變換變成矩陣B,就稱矩陣A與矩陣B等價。且若矩陣經(jīng)過有限次初等行變換變成矩陣B,就稱矩陣A與B行等價;若僅經(jīng)過初等列變換,就稱A與B列等價。設為矩陣與行等價與列等價等價階可逆矩陣,使得階可逆矩陣,使得階可逆矩陣,階可逆矩陣,使得利用矩陣的初等變換解矩陣方程,,,可以:,可以:,從而解出X。10.矩陣的秩:非零子式的最高階數(shù)。記為求法:A行階梯形矩陣B,=B的非零行的行數(shù)。相關公式:若A是矩陣,則=若設為,則矩陣,均為可逆矩陣,則若均為矩陣,則⑧若,則11.分塊矩陣:主要記?。海?)分塊對角矩陣:設為階方程,若的分塊矩陣只有在主對角線上有非零子塊,其余子塊都為零矩陣,且非零子塊都是方塊,即其行列式與逆矩陣具有下述性質:②若,則,故可逆,并有:,則③設是階方陣,是階方陣,,且另有:(2)設有分塊矩陣,其中分別為階、階可逆矩陣,則矩陣可逆且(3)設有分塊矩陣,其中分別為階、階可逆矩陣,則矩陣可逆且第三部分向量組1.線性組合:給定向量組A:,對于任意一組實數(shù),稱向量為向量組的一個線性組合,稱為該線性組合的系數(shù)。給定向量組A:和向量,如果存在一組數(shù),使得=則向量是向量組A的線性組合,也稱向量可以由向量組A線性表示向量能由向量組A線性表示方程組有解矩陣A=()的秩等于矩陣B=(,)的秩2.等價:設有兩個向量組A:及B:,若B中的每個向量都可以由向量組A線性表示,則稱向量組B能由向量組A線性表示。若向量組A與向量組B能互相線性表示,則稱這兩個向量組等價。記為:(主要結論:)()(1)矩陣A與B若行等價,則A的行向量組與B的行向量組等價;若矩陣A與B若列等價,則A的列向量組與B的列向量組等價(2)向量組B:AX=B有解能由向量組A:線性表示存在矩陣K,使得B=AK方程(3)向量組A:與向量組B:能由向量組A:等價,其中,A,B是向量組構成的矩陣(4)向量組B:線性表示,則R()R()3.線性相關與線性無關對向量組A:,如果存在不全為零的一組數(shù),使得:則稱向量組A是線性相關的,否則稱為線性無關,都是零時才能使(Ⅲ)式成立,則也就是說當且僅當主要結論:線性無關。(1)向量組線性相關齊次線性方程組有非零解它所構成的矩陣=()的秩小于;同樣線性無關僅有零解(2)n個n維向量,線性相關行列式,線性無關行列式(3)m個n維向量,當維數(shù)時,向量組一定線性相關。特別地,個維向量必線性相關;一定線性相關;反之,向(4)若向量組A:線性相關向量組B:量組B若線性無關向量組A線性無關或敘述為:整體無關,則任意部分無關;只要有一部分相關,則整體相關;(5)若向量組A:線性無關,而向量組B:,線性相關必能由向量組A線性表示,且表達式唯一(6)若維向量組線性無關,則在每一個向量上再添加個分量所得到的維向量組也是線性無關的(7)向量組A:線性相關其中至少有一個向量是其余個向量的線性組合;線性無關每一個向量都不能由其余向量線性表示。(8)如果向量組A:可由向量組B:線性表示,并且向量組A:線性相關;(逆否命題:A:線性無關且可由向量組B線性表示)4.最大(極大)線性無關組:設有向量組A,如果在A中能選出個向量,滿足(1)向量組:線性無關;(2)向量組A中任意個向量(如果A中有個向量的話)都是線性相關的那么稱是向量組A的一個最大(極大)線性無關部分組條件(2)也可以改為:向量組A中任意一個向量都可以由結論:線性表示,①一個向量組的極大無關組是它的線性無關部分組中個數(shù)最多的那一個②一個向量組的極大無關組不是唯一的③向量組的任意一個極大無關組所含向量的個數(shù)是唯一確定的④若向量組線性無關,其極大無關組就是其本身⑤任一向量組和它的極大無關組等價⑥向量組中任意兩個極大無關組等價5.向量組的秩:向量組中極大無關組所含向量的個數(shù)稱為向量組A的秩。記為:()主要結論:(1)如果向量組與向量組,則等價,則它們的秩相等(2)如果向量組可由向量組線性表示,且,(3)矩陣的秩等于它的列向量組的秩,也等于它的行向量組的秩6.向量空間:設V為維向量的集合,如果集合V非空,且集合V對于加法及乘數(shù)兩種運算封閉,那么就稱V為向量空間。(1)設是兩個已知的維向量,則集合是一個向量空間。稱為由向量所生成的向量空間。(2)向量空間的基---設為向量空間,如果個向量,且滿足①線性無關;則稱向量組(3)在(中任何一個向量都可以由線性表示是向量空間的一個基,稱為向量空間的維數(shù),并稱為維向量空間。中取定一個基,再取一個新基,設(),),則=稱為從舊基到新基的過渡矩陣7.向量的內積:(1)設有維向量,,令,稱為向量與的內積.當與都是列向量時,有.(2)內積具有下列性質(其中為維向量,為實數(shù)):;;.④當時,;當時,⑤施瓦茨(Schwarz)不等式(3)向量的長度:=,稱為維向量的長度。(范數(shù)).(4)向量的正交----當時,稱向量與正交.(5)正交向量組----兩兩正交的非零向量組稱為正交向量組.正交向量組的性質若維向量是一組兩兩正交的非零向量組,則線性無關.(6)施密特(Schimidt)正交化過程:設是線性無關的:??;,….兩兩正交,且與等價第四部分線性方程組1.解的判定:線性方程組其系數(shù)矩陣與增廣矩陣分別記為:,或(A,b)=則方程組的矩陣表示形式為:若記:,,,則方程組的向量形式為:判定定理:元非齊次線性方程組且有唯一解有解,有無窮多解對應的齊次線性方程組,稱謂原方程組的導出組。有結論:①元齊次線性方程組僅有零解系數(shù)矩陣的秩元齊次線性方程組有非零解系數(shù)矩陣的秩②若系數(shù)矩陣A為方陣,則有:元齊次線性方程組僅有零解元齊次線性方程組有非零解2.基礎
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